Оборудование для Вашей лаборатории

Наши партнеры:

Наши контакты:

тел./факс
(4812) 31-08-84,
(4812) 31-74-79,
(4812) 31-74-99.

Предыдущая Следующая

Конверсия метана. Взаимодействие метана с водой протекает на никельсодержащем катализаторе и представлено двумя обра­тимыми реакциями:

СН4 + Н20^±СО + ЗН2 - Q\\                           (5.12)

СО + Н20«1»С02 + Н2 + Q2.                          (5.13)

Первая из них - эндотермическая, вторая - экзотермическая. Температура будет по-разному влиять на их равновесие: благо­приятно - для первой и отрицательно - для второй реакций. Поскольку сначала надо обеспечить наиболее полное превраще­ние метана, то температуру процесса целесообразно повышать. При этом равновесие второй реакции сдвигается влево. Конвер­сия метана протекает с увеличением объема, а потому низкое дав­ление будет способствовать более полному превращению метана. 438


a      Zno     zns

qrojoo

---------------------------- >t

Рис. 5.41. Поглощение сероводорода оксидом цинка:

а - насыщение во времени таблетки поглотителя серой (зачернено) - данные радиогра­фии; 6 - изменение по длине слоя / и во времени / концентрации HjS (Cjj g) и степени

насыщения поглотителя а сероводородом

Итак, высокая температура и низкое давление термодинами­чески выгодны для конверсии метана. Но эти условия могут быть невыгодны для технологического процесса в целом. Ко­нечная стадия - синтез аммиака - протекает при высоком дав­лении (30 МПа). Затраты энергии А на сжатие газа от давления Pi до />2 составляют

А = —rnRT[\ - (/>2//>i)(y-I)/y ],

где у - показатель политропы.

Затраты энергии пропорциональны объему газа - числу мо­лей п. При полном превращении метана и СО образуется 4 моля водорода, к которым добавляется стехиометрическое количество азота - 4/3 моля. Если конверсию метана провести при термо­динамически выгодных условиях, при атмосферном давлении, то в дальнейшем необходимо сжать более пяти объемов азотово-дородной смеси. Энергетические затраты будут меньше, если конверсию провести при промежуточном давлении, сжимая только метан (водяной пар поступает под давлением). Тогда существенно уменьшится энергия сжатия пятикратного объема азотоводородной смеси. Детальные техноэкономические расчеты показали, что на стадии конверсии оптимальным будет давление 4 МПа.

Влияние давления на равновесие конверсии метана представ­лено в табл. 5.4.

Увеличение давления до 4 МПа при стехиометрическом со­отношении пар : газ Л. = 2:1 не позволяет достичь полного пре­вращения даже  при температуре 1300 К (вторая колонка табли-

439


Таблица 5.4. Равновесные степени превращения метана хр при различных темпера­турах Т соотношениях пар : газ X и давлениях Р


Предыдущая Следующая

Поиск по сайту

Литература

Доставка продукции:

ООО "Автотрейдинг"

Ж/Д перевозка (контейнера)

Собственный транспорт

Любая транспортная компания на Ваш выбор!

Последние материалы